ANIMACION3D_Lectura 1

Módulo 1 Iniciación a la Animación 3D

1. El rig 1.1. ¿Qué es un rig ? Las computadoras no crean animación por computadora, más que un lápiz que crea una animación con lápiz. Lo que crea la animación por ordenador es el artista (John Lasseter). “

”

Supón que se te ha encomendado la tarea de construir un personaje 3D de carácter humano y la cantidad de vértices que compone la malla 3D es bastante alta, por lo que se tiene un personaje en alta resolución poligonal. Ahora supón que tienes que animar al personaje para que camine, se mueva, sonría, salte o se siente en el suelo. Incluso, si solamente debiera girar su cabeza a un costado, sería estresante animar cualquier personaje 3D en cualquier resolución dependiendo solamente de los vértices, caras o bordes de la malla. ¿Por qué? Así sea un personaje en baja resolución poligonal (low poly ), ), se tendría que mover, en algunos casos, vértice por vértice con el fin de lograr buenos resultados de animación y, a su vez, conservar la proporción anatómica y volumétrica del personaje, sin mencionar que, en realidad, ningún programa de animación 3D trabaja con esta lógica. La verdad es que, en cualquier caso, en donde se deba animar un personaje 3D se dependerá de una estructura aparte: el rig. ¿Y qué es un rig? El término rig (del inglés) significa aparejo o aparejos, aunque también puede ser interpretado como coyunturas o articulaciones. En animación 3D, el concepto de rig, también mencionado como rigging, es la labor de construir un esqueleto a modo de marioneta, con la adición de controles extras de ser necesario con el fin de realizar cinemáticas específicas al manipular mallas tridimensionales. Es una manera de vincular, ligar o aparejar dos piezas para conformar una sola con la capacidad de articulación, movilidad, a la vez que cada pieza aparejada construye un orden jerárquico. Cada pieza puede mover las siguientes, pero es movilizada por las anteriores.

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Piensa en las articulaciones del brazo humano. Básicamente, consistiría en el hombro como primero en el orden jerárquico, luego el codo, luego la muñeca y, en todo caso, el resto de los dedos. La importancia del orden jerárquico radica en la funcionalidad natural de las articulaciones: la muñeca no puede mover el codo, el codo no puede mover el hombro, sino más bien el hombro mueve el brazo completo, el codo mueve el antebrazo, lo que incluye a la muñeca. La muñeca mueve todo el conjunto de huesos de los dedos y cada dedo se puede mover independiente uno de otro, pero heredando el movimiento de la muñeca. En la siguiente imagen, puede apreciarse una estructura jerárquica de huesos empleada para movilizar la malla 3D que comprende el brazo de un personaje.

Figura 1: Personaje con esqueleto estándar

Fuente: elaboración propia con capturas de pantalla del software Autodesk 3ds Max (Autodesk Inc., 2016).

Claro que una estructura esquelética de por sí es parte de un proceso algo más elaborado. El solo hecho de elaborar un esqueleto acorde con el personaje no implica que se pueda mover y animar la malla 3D que lo comprende. Cada hueso del esqueleto va a interactuar con la malla 3D mediante zonas de influencias. ¿Qué significa esto? Que cada hueso que componga el esqueleto/marioneta influenciará a los vértices de la malla 3D y la deformará al moverse o articularse. La forma en que estas influencias se ajustan y configuran para que el esqueleto interactúe con la malla 3D se conoce con el termino skinning . El término alude a skin ( piel piel ) y el proceso de skinning es la manera en que se asignan valores de influencias desde los huesos a esta piel tridimensional. Con ello, se puede manipular, deformar y animar un modelo 3D compuesto de x cantidad de vértices, mediante una estructura más simple que resuelve la problemática de animar modelos poligonales volumétricos o también conocidos como orgánicos.

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Un modelo 3D orgánico sería, por ejemplo, un personaje humanizado, un animal cuadrúpedo o todo modelo cuyo volumen esté conformado por una sola malla 3D. Por el contrario, los modelos inorgánicos comprenderían mallas o piezas separadas, como un robot, un brazo mecánico, piezas que no requieren deformación mediante skinning, pero que pueden ser movilizadas mediante huesos. Para contextualizar lo que hasta aquí se desarrolla, se verá un ejemplo de los pasos para construir un personaje riggeado completo. 

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Diseño del personaje: siempre es recomendable partir de una base. Sea papel y lápiz o una referencia de imagen digital, elaborar un modelado en base a un diseño preliminar resuelve tiempo y el resultado siempre es mejor que la improvisación. Modelado de malla 3D del personaje: se realizan los pasos necesarios para construir una malla 3D, según lo que se pretende llegar. En lo posible, la malla será de alto valor poligonal ( hi-poly ), ), aunque para personajes de videojuegos es recomendable un valor de polígonos relativamente bajo (low-poly ). ). Creación de estructura esquelética: se crea la estructura jerárquica de coyunturas para movilizar el personaje. Creación/asignación Creación/asignación de controles específicos (de ser requeridos): algunos controles son creados para facilitar el proceso de animación y también crear movimientos específicos. Skinning: se asignan los valores de influencias adecuados para deformar y

movilizar correctamente la malla 3D. Lo importante aquí es conservar el aspecto volumétrico de la malla acorde a la figura del personaje. 

Animación del personaje: teniendo la estructura final, el personaje está apto para ser animado.

Para crear un rig, es imperativo hacer una correcta interpretación del personaje, no solo en su modelado, sino en anticiparse y visualizar cómo este deberá moverse. Se deben localizar los lugares donde la malla deberá articularse, ya que cada hueso no solo influirá en la malla, sino que también su ubicación establecerá el pivote de articulación y no todas las articulaciones y extremidades se mueven igual. En el caso de un personaje humanizado típico, tanto la columna como el cuello tienden a rotar en todos los ejes (x, y, z). Los hombros pueden moverse, en gran parte, en dos ejes perpendiculares, pero solo giran limitadamente en un eje transversal. Las rodillas solo giran en un solo eje, ya que sino la pierna se quiebra.

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Figura 2: Pivotes de articulaciones de un personaje


Antes de comenzar a crear un rig, se deben comprender un par de cuestiones iniciales. No se puede crear un sistema de esqueletos en un personaje que no está dispuesto en una pose neutra, por así decirlo. Supón que, de momento, se descarga un personaje de stock (ya modelado) y que está en alguna posición dada. De poder riggearlo, se puede, pero no es recomendable porque se estaría partiendo de una pose inicial desde la cual los futuros movimientos o poses que se van a crear no se deformarán proporcionalmente. proporcionalmente. Los ajustes que se tendrán que hacer serán bastante extenuantes para compensar la pose preexistente del personaje y se perderá mucho tiempo. ¿A qué se va con esto? Partir de una pose neutra, proporcional o genérica ayuda a que se resuelva la construcción del esqueleto. Es más fácil comenzar la animación desde dicha pose y, si algo sale mal, es fácil volver a la pose inicial y comenzar de nuevo. Hay dos poses neutras conocidas con las que la mayoría de los modeladores, riggers y animadores trabajan: Pose A y pose T. 

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Pose A: consta en un personaje en posición recta, erguido, con ambos brazos orientados a 45° respecto al eje transversal de la columna o eje Z (en 3ds Max). Pose T : se trata de un personaje en posición recta, con ambos brazos orientados a 90° respecto al eje transversal de la columna o eje Z (en 3ds Max).

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Figura 3: Personaje en pose A y en pose T


El criterio de selección de una u otra pose depende de cada uno. A veces, es conveniente utilizar la pose A, pues la deformación de la geometría en las axilas se distribuye mejor hacia arriba y abajo y a veces es conveniente la pose T , cuya distorsión en las axilas se compensa con una buena resolución poligonal y permite resolver el rig de las extremidades de manera más efectiva y estable, aparentemente. A continuación, se comenzarán a desarrollar los pasos para crear un rig de un personaje y se podrá hacer hincapié en técnicas y problemáticas en el proceso.

1.2. Cómo hacer un rig básico básico Para crear un esqueleto, es necesario crear una jerarquía de objetos que están enlazados entre sí. Esto puede ser hecho usando geometrías primitivas (esfera, rectángulos, planos) y la herramienta Seleccionar y Vincular ( Select and Link ), ), pero la manera más efectiva de construir esta jerarquía particular es utilizar el Sistema de Huesos ( Bone System ). Un sistema de huesos consiste en muchos objetos (Bones) que se ligan juntos. Estos objetos normalmente no se renderizan, pero se pueden configurar para que sean renderizables. Como ejemplo, se verán los pasos para crear un esqueleto completo, como el del personaje de la Figura 1. La herramienta para crear un sistema de huesos se encuentra en el menú Create, del Panel de Comandos, en la opción Systems, al hacer clic en la opción Bones. También se lo puede hacer desde el menú Animation> Bone Tools , que despliega

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una ventana más completa y dedicada a la creación de huesos y configuración de estos.

Figura 4: Herramienta y parámetros para crear huesos


Es conveniente cambiar a la vista de Viewport que que mejor se adapte para poder crear los huesos. Selecciona la vista lateral para crear los huesos de la columna primero. La herramienta Bones inicia con el primer clic, al dibujar el primer hueso a medida que se desplaza el cursor. Luego, definirá su forma final al volver a dar clic, a su vez, dando lugar a la creación de otro hueso. Cada sucesivo clic agrega otro hueso unido a la cadena ósea. Cada hueso tiene un extremo grueso que representa la cabeza del hueso y un pequeño extremo cónico, que es la terminación. Cuando hayas terminado de agregar huesos, haz clic con el botón derecho para salir del modo de creación de hueso. De esta manera, puedes crear una cadena de huesos, todos unidos entre sí. Cada hueso se llama simplemente Hueso (Bone), seguido de un número de tres dígitos y estos nombres son editables. Cuando haces clic con el botón derecho del ratón para salir del modo de creación de hueso, se agrega un hueso End a a la cadena ósea. Este es el hueso del extremo y no tiene ninguna longitud, pues se utiliza para marcar el extremo de la cadena. Si se nota que el tamaño de los huesos creados no es el adecuado o incluso resulta confuso a la vista, se pueden ajustar sus parámetros Width/Height hacer hacer que los huesos sean más delgados e identificables. identificables. Estos huesos son en realidad articulaciones unidas, cuyo pivote siempre se ubica en la cabeza del hueso. Al mover o girar uno de ellos, moverá a los subsiguientes

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en la cadena jerárquica. Los huesos se pueden girar, escalar y estirar. Escalar un sistema de huesos afectará la distancia entre ellos, lo cual a veces es necesario y a veces genera problemas. De igual manera, se procederá a cambiar a una vista adecuada para generar los huesos de las piernas y los huesos de los brazos, pero se topará con el siguiente dilema: ¿cómo hacer que los huesos del lado derecho sean idénticos al del lado izquierdo o viceversa? Usualmente, para personajes simétricos, se crean los huesos de un solo lado y luego se espejan para obtener exactamente el mismo resultado hacia el otro costado del personaje. Esto se logra utilizando la función (Espejo). Se procede p rocede a generar la cadena ósea de la pierna derecha con la Mirror (Espejo). herramienta Bones, al hacer clic donde la pierna se une a la cadera, luego en la rodilla, luego donde se ubica el tobillo, continuando en la base de los dedos y finalizando en la punta del pie con clic secundario para que quede finalizada la cadena y a la vez la herramienta genere automáticamente automáticamente un hueso End . Al hacer doble clic en el hueso principal de la jerarquía, se seleccionan todos los demás y se pueden ajustar los parámetros de ancho/largo del hueso. Si la posición de los huesos no es la adecuada, pueden reajustarse al moverlos, rotarlos o reacomodarlos sin afectar a los demás, ajustando su pivote. Esto se encuentra en la pestaña Hierarchy , del Panel de Comandos. Al seleccionar la opción Pivot y y en el subpanel Adjust Pivot , se selecciona la opción Affect Pivot Only . Esto hará que, al seleccionar uno de los huesos, puedas desplazarlo, reubicar su pivote y por ende el hueso mismo, sin afectar los demás. Para salir de esa función, basta con hacer clic nuevamente en la opción antes seleccionada.

Figura 5: Herramientas para editar pivote de huesos


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Al utilizar las vistas ortogonales, se puede ubicar correctamente los huesos de la pierna en su lugar para luego proceder de la misma forma con el brazo. El método es similar. Utiliza las herramientas y las vistas adecuadas para generar una estructura ósea proporcional. Para obtener el mismo resultado hacia el otro costado, se hace doble clic en el hueso principal que se quiera espejar para seleccionar toda la jerarquía para que todos sean espejados y no uno solo. Luego, en las opciones de Bone Tools, se selecciona Mirror . Las opciones de Espejado (Mirror ) permiten seleccionar el eje de referencia que necesita el software para determinar hacia dónde debe ir el hueso espejado. Así también un cuadro de ingreso de valores Offset (compensación) cuyo valor determinará la separación desde la cadena de huesos original. Si se selecciona solamente el hueso principal de la cadena, se puede ver en los cuadros de valores X, Y, Z de su posición cuan distanciado está del valor 0 en función del eje que se usa como referencia para espejarlo. Esto es: si el costado del personaje está definido por el eje X y el valor de translación del hueso es igual a -3, significa que está desplazado tres unidades hacia la derecha en relación al valor 0, que sería la posición media del personaje. Por ende, si se quiere espejar toda esa jerarquía, se le debería decir al software que el eje de espejado ( Mirror debe ser 6 (positivo) para que el software Axis) debe ser X y que el valor de Offset debe entienda que dicho hueso será espejado en el eje X y se trasladará 6 unidades hacia la izquierda. Como resultado, se tendrán los huesos de la pierna izquierda, exactamente iguales a los de la derecha. Los valores de Offset para para espejar huesos deben ser el doble e inverso, ya que la copia se genera en el mismo lugar del original. Si el valor fuese del mismo que el del original, la copia quedaría q uedaría al medio del personaje. Una vez que tengas columna, piernas y brazos por separado, procede a vincularlos para obtener un esqueleto completo. Para conectar las piernas con la cadera, selecciona el hueso de la cadera y luego utiliza la herramienta Conectar Huesos ( Connect Bones). El cursor cambia de forma y visualiza una línea de puntos que indica qué se va a conectar con qué. Luego, haz clic en cualquiera de las piernas y repite el procedimiento para la pierna restante. Así, tendrás conectadas ambas jerarquías de huesos de las piernas a la jerarquía principal. Lo mismo se aplica para los huesos de los brazos. Selecciona el hueso correspondiente al pecho y conéctalo con la herramienta Connect Bones . De esta manera, tendrás una estructura ósea completa. Cada hueso puede renombrarse en el panel Explorador de Escena ( Scene Explorer ). ).

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El modificador Skin Aunque sea que se tenga una estructura ósea básica o compleja, solo se pueden mover los huesos sin que estos tengan efecto en el personaje, pero entonces, ¿cómo se hace para que el movimiento de los huesos afecte y deforme a la malla? Esto se hace al añadirle a la malla el modificador Skin. La lógica de este proceso es que cada hueso establece en los vértices de la malla 3D valores que van desde el 0 (influencia nula) al 1 (máxima influencia). Cuando se mueve un hueso, este afectará y deformará la malla según los valores que los vértices de dicha malla tengan respecto a ese hueso. Sin embargo, a no confundirse. Que sea una escala de 0 a 1 no significa que se tendrán pocas opciones de asignar valores, ya que los valores posibles pueden ser números de hasta tres decimales por detrás de la coma (por ejemplo: 0,250, que equivaldría a ¼ de influencia respecto al valor total 1). La labor de configurar y ajustar los valores correctos para que la malla se comporte de manera eficaz es lo que se conoce como skinning . Se hará lo siguiente: teniendo al personaje con la estructura esquelética ya realizada, se selecciona la malla del personaje y en el panel de comandos, en el menú Modify , en el menú desplegable Modifier List se se escribe la palabra skin. Se selecciona el modificador Skin para que quede asignado a la malla del personaje.

Figura 6: Modificador Skin en el panel Modify


Al hacerlo teniendo el personaje seleccionado, se podrá ver la pestaña Parameters correspondiente al modificador Skin. Un poco más abajo se tendrá

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el apartado Bones donde, al hacer clic en el botón Add, se podrán seleccionar y asignar los huesos del rig. Para desplegar la jerarquía completa, se mantiene apretada la tecla Ctrl y y se hace clic en el botón al costado de cada hueso. Así, se podrá ver la lista completa, seleccionarla y finalmente dar clic en Select .

Figura 7: Ventana de Selección de Huesos


Es conveniente para este caso que las terminaciones de los huesos ( Ends) no entren dentro de esa selección, ya que son solamente para determinar la finalización de ciertos huesos y pueden influenciar erróneamente en la malla. Para deseleccionarlos, mantén apretada la tecla Ctrl y desmarca los huesos correspondientes. A continuación, selecciona todos los huesos del esqueleto. Puedes hacerlo fácilmente al hacer doble clic en el hueso principal de la jerarquía. Ahora, Ahora, al mover los huesos del del esqueleto, esqueleto, la malla se verá influenciada influenciada por este, pero de principio las deformaciones serán erróneas, ya que se deben afinar los valores de skin para que la malla se comporte adecuadamente. Para editar los valores de skin, se debe activar la propiedad Edit Envelopes, la casilla Vértices y luego descender hasta la pestaña Weights Properties. Allí se hará clic en el ícono de la herramienta Weights Tool y aparecerá la siguiente ventana.

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Figura 8: Weights Tool


Mediante este método, se pueden seleccionar los vértices de la malla y asignarle valores numéricos de influencias a dichos vértices. Es posible seleccionar los vértices del brazo y asignarle valor 1 y lo mismo con el antebrazo. Pero, para que el codo se deforme parejo, los vértices que estén sobre la articulación se le pueden asignar valores de 0.5 tanto para el brazo como el antebrazo. De esta manera, ambos compartirán la mitad de la influencia sobre los mismos vértices. Esta lógica se aplica para diversas partes del personaje y es un método bastante práctico para personajes realizados en low poly . Otro método es modificar las cápsulas de influencias. Al activar la casilla Edit Envelopes en la ubicación de cada hueso, se verá una delgada línea gris. Al seleccionar una de ellas, aparecerá una cápsula que graficará mediante colores la zona de influencia de ese hueso que afecta a la malla. Dicha cápsula es modificable mediante puntos de selección y así se puede aumentar o disminuir su rango de acción.

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Figura 9: Cápsulas de influencias


Siempre que el caso sea que el personaje es simétrico, se pueden ajustar los valores de skin de un costado y luego espejar o replicarlos hacia el otro costado. Esto se hace desde la pestaña Mirror Parameters y funciona cuando está activado el modo Edit Envelopes . Estando allí, se activa la opción Mirror Mode. Las líneas que representaban a las cápsulas ahora adquieren color verde para la derecha y azul para la izquierda. Los huesos del medio se verán en rojo. Eso es porque están sobre el eje y no es necesario espejar sus valores, pero si los huesos de los costados se ven en rojo significa que hay disparidad y se debe ajustar el valor de Mirror Offset para calibrar la proporción de mitades que el software debe interpretar. Hecho esto, se procede a copiar y pegar los valores de un lado hacia el otro con las opciones: 

Paste Green to Blue Bones (pegar desde huesos verde a azul);



Paste Blue to Green Bones (pegar desde huesos azul a verde);



Paste Green to Blue Verts (pegar desde vértices verde a azul);



Paste Blue to Green Verts (pegar desde vértices azul a verde).

De esta forma, si se ajusta el costado izquierdo del personaje (azul), se podrán pegar esos valores hacia el costado derecho (verde), referenciando desde los huesos o desde los vértices que se hayan seleccionado. Con este pantallazo, se puede al menos generar un rig básico sobre un personaje y animarlo. En casos más avanzados de animación de cinemáticas o videojuegos,

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los rig son más avanzados, ya que contienen controles específicos para movimientos puntuales que brindan posibilidades de interacción mucho más amplias. Pero esto como base sirve para comenzar tus propios proyectos y practicar la construcción de un esqueleto y la edición de los valores de skin para que, en el proceso de animación, el personaje se comporte de manera óptima.

1.3. Sistema CAT Las versiones anteriores de 3ds Max siempre han tenido herramientas para crear y animar personajes, pero hasta hace poco dichas herramientas estaban disponibles solo como un plug-in separado conocido como Character Studio. Posteriormente, Character Studio es integrado en 3ds Max. Fue un buen primer paso y todavía existe en 3ds Max, pero tiene muchas deficiencias que hacen que sea difícil trabajar con él. Otro plug-in conocido como Character Animation Toolkit (CAT) (CAT) ha sido aceptado por muchos animadores y ahora CAT está incluido dentro de 3ds Max. CAT ofrece una interfaz sencilla que obtiene grandes resultados si construyes tus propios rigs personalizados o si estás animando un rig preexistente. preexistente. Aunque 3ds Max incluya otras características para manipular personajes, si planeas animar un personaje, CAT es definitivamente el camino que se debe seguir. Es una herramienta que permite un increíble ahorro de tiempo. Para utilizar la herramienta CAT, debes hacerlo desde el panel de comandos Create> Helpers> CAT Objects.

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Figura 10: Panel de creación de huesos con CAT


Por lo general, la tarea se divide en dos partes: 

Setup Mode: se configura el rig para que se parezca al personaje. A través

de las propiedades de los huesos CAT que se van creando, se pueden asignar intersecciones a las extremidades para crear coyunturas del cuello, dedos, etcétera. 

Animation Mode: una vez listo, se anima al personaje (nunca se puede animar si se está en Setup Mode). Se pueden crear capas de animación

mediante las cuales se pueden crear animaciones precisas y afinadas al activarlas desde el botón Toggle Animation Mode On . Un rig generado con CAT puede ser ajustado y configurado desde el panel Modify al acceder a muchas de las propiedades de los huesos. El sistema CAT es interesante por el hecho de que es un sistema de huesos y controles al mismo tiempo. Cada parte del sistema puede ser manipulada, pero a la vez cada parte interactúa con el resto y se puede utilizar un esqueleto rápidamente construido, editar los Skin Weights y comenzar a animarlo en muy poco tiempo y de manera sumamente eficaz. La elaboración de este sistema comienza, por lo general, desde la creación de una base con la cual luego se puede ubicar toda la estructura de rig, llamada HUB. Luego, como en todos los casos, se comienza por el hueso que será el principal en la jerarquía y que a menudo es el hueso de la pelvis. Se crea la columna, cuello y cabeza. Luego las extremidades, que pueden ser espejadas (mirroring) desde las propiedades de los huesos en el panel Modify ( (HUB Setup).

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Por lo general, cuando una extremidad es creada y ya quedó ajustada, al crear la otra la herramienta espeja la extremidad del otro lado exactamente igual. Al ser finalizado el rig (etapa Setup Mode), se puede animar con la posibilidad de guardar movimientos en capas que se pueden superponer y además se pueden guardar y cargar poses clave y animaciones.

1.4. Plug-ins de Auto-Rig Siendo que 3ds Max cuenta con sus propias herramientas para realizar rigging, también se le pueden incluir herramientas extra que pueden realizar la tarea casi de forma automática. Estos son plug-ins o scripts que se pueden cargar al programa y ampliar el margen de herramientas para desarrollar las tareas. La mayoría de ellos son pagos, algunos más accesibles que otros, y se pueden encontrar como programas e instaladores o como códigos s cript , los cuales se cargan y corren desde 3ds Max. Se verán algunos de ellos.

Shater AutoRig Es un script pago pago bastante accesible que permite resolver en tiempo y forma el rig de un personaje de manera automática sobre una estructura esquelética previa con la posibilidad de cargar y guardar animaciones sobre el personaje riggeado. Útil tanto para rigs de videojuegos como para cinemáticas de producción.

Figura 11: Personaje riggeado con Shater AutoRig

Fuente: adaptación de imagen, basada en captura de pantalla https://goo.gl/3cQQZz, (minuto 12:35), redirigido desde https://goo.gl/6rG2QS

obtenida

de

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Puedes encontrarlo desde la página http://www.scriptspot.com, dedicada a surtir diversas herramientas, plug-ins y scripts para 3ds Max, o bien desde su página oficial: http://shaterstudio.blogspot.com.ar/2015/03/shaterautorig.html.

LH Auto Rig Es un plug-in pago de una firma francesa que permite realizar variados tipos de riggings automáticos, sean bípedos o cuadrúpedos y potentes y versátiles herramientas para ajuste de skins. Puedes apreciar ejemplos de riggings desde los siguientes enlaces: 

http://www.scriptspot.com/3ds-max/scripts/lh-auto-rig



http://cg-animation.com/fr/

Bones Pro Es un plug-in bastante versátil, similar al Biped de 3ds Max, pero con más implementaciones implementaciones en cuanto a deformaciones musculares, faciales, sistemas de huesos automáticos y controladores específicos.

Figura 12: Personaje riggeado con Bones Pro

Fuente: [Imagen sin título sobre estructura de rig creada con Plugin Bones Pro]. (s. f.). Recuperada de https://goo.gl/xZQE9Y

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Es un plug-in pago, aunque se puede descargar la versión de prueba desde su página oficial: http://www.bonespro.com/ http://www.bonespro.com/

Mixamo Esta es una aplicación online en la cual, al acceder a la página, puedes subir tu modelo de personaje y fijar las posiciones donde irían las principales articulaciones, como codos, cadera, hombros, cuello, etcétera. El tiempo de procesamiento para calcular el rigging automático lleva entre 2 y 5 minutos máximo y, una vez riggeado el personaje, puedes probarlo con animaciones de stock incluidas en la página. De ahí puedes exportar tu modelo riggeado a un formato compatible con el software con el que vayas a animarlo e incluso descargar algunas de las animaciones de stock e incluirlas en tu proyecto. Aun así, el sitio pide crear una cuenta para realizar las operaciones y permite un máximo de dos riggings de manera gratuita. Luego, se debe pagar el servicio.

Figura 13: Personaje riggeado con Mixamo

Fuente: [Imagen sin título sobre personaje riggeado en Mixamo]. (s.f.). Recuperada de https://goo.gl/xKA5J6

Se puede acceder al sitio a través del siguiente link: www.mixamo.com Las mencionadas aquí son algunas de las herramientas de rigging automático disponibles en el mercado y bastante utilizadas y solicitadas, ya que, aunque se deba pagar una licencia, reduce el tiempo de producción y abarata costos. De todas formas, no debes frustrarte si no puedes contar con ellas. De por sí, 3ds Max cuenta con tres métodos eficientes para realizar riggings de personajes: 

Bone Tool: es la herramienta más común descrita en la unidad 1.2.

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

Biped System: es una herramienta que crea una figura prefabricada,

ajustable y versátil a la que puedes asignar a un personaje para ser animado. También tiene las posibilidades de cargar y guardar poses y animaciones. 

CAT System: sistema de rigging descrito anteriormente con gran

versatilidad y requiere poco tiempo de producción. No es automático, pero se acerca y además viene siempre integrado a 3ds Max.

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2. Herramientas de animación 3D 2.1. Línea de Tiempo y sus funciones La línea de tiempo es el elemento más considerable a la hora de animar, ya que permite crear fotogramas clave en el tiempo, editarlos y modificarlos para lograr de la mejor manera posible las animaciones.

Figura 14: Elemento de barra de Línea de Tiempo


Siempre es conveniente, al trabajar con rigs, poder realizar un grupo de selección y poder asignarle a los huesos o controles un fotograma clave inicial que guarden la pose inicial por si es necesario retornar a ella para iniciar una animación o para establecer el comienzo y final de un ciclo. Además, en todos los casos, siempre es necesario comenzar por el ajuste y configuración del tiempo ( Time Configuration). Ninguna animación se puede efectuar sin tener activo uno de los modos de animación: Auto Keys y Set Keys. Además, para el caso de rigging con sistema CAT o con sistema Biped, depende de la activación de las capas de animación, lo que habilita a que se les puedan efectuar fotogramas clave que queden 19

registrados en el tiempo, pero además que queden registrados en las capas de animación con la posibilidad de añadirles capas que se superponen y se compensan los valores. Se pueden afinar o corregir movimientos erróneos. Desde la interfaz hasta lo último mencionado, todo es un repaso para considerar la secuencia de tareas que se deben seguir al momento de comenzar una animación. Para estos casos donde un personaje riggeado está involucrado, la animación debe considerarse como en vez de animar objetos, animar de a poses, de manera que se pueda ir progresando en el trabajo y gestionando una lógica estructurada. Las maneras son similares a la animación tradicional: 



Animación directa: donde se iría progresando de una un a pose de personaje a la siguiente, elaborando el movimiento a medida que lo se va desarrollando. Animación pose a pose: se establecerían las poses más importantes del movimiento o ciclo que se quiere desarrollar y luego se van ajustando las poses que queden intermedias entre esos eventos principales.

Se deben considerar estos puntos, desde la disposición de las herramientas, hasta la técnica de desarrollo de la animación para crear el contexto y abordar la técnica del trabajo de animación.

2.2. Editor de Curvas. Curvas. ¿Qué es y cómo funciona? El Editor de Curvas es la extensión de la Línea de Tiempo que permite ver de manera gráfica cómo varían los valores de posición, rotación, escala, según el tiempo. No solo se lo puede observar, sino editar. Corregir, ajustar y mejorar el movimiento de un personaje al hacer que adopte posturas en tiempos exactos, evitar que se vea falso y hasta darle conducta y personalidad en cómo se desenvuelve.

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Figura 15: Interfaz de Editor de Curvas


El Editor de Curvas permite ajustar eficazmente las tangentes de interpolación, la manera en que los valores entran y salen de los fotogramas clave, lo que define cómo un objeto se desenvuelve dinámicamente. En la labor de animación, es importante tener en cuenta el tiempo que las acciones tardan en llevarse a cabo. Suponiendo un personaje que ejecute la acción de salto, la acción debe comenzar gradualmente, que sería cuando dicho personaje toma impulso, luego una acción repentina, que es la liberación de esa energía que el personaje usa para impulsarse y luego la acción de la gravedad que vence esa fuerza y lo devuelve al suelo. Con esto se pretende decir que, en materia de acciones de personajes, movimientos continuos, constantes en velocidad o movimientos que se frenan al mismo tiempo, no los hace creíbles. El personaje debe tener inercias en sus movimientos y es una tarea casi constante de desfasar fotogramas clave entre sí para evitar que, cuando un personaje detiene su caminata, lo haga en seco. Más bien, el cuerpo tiende a abalanzarse hacia adelante y retornar hacia atrás para figurar la compensación de peso ante ese vector de movimiento que traía mientras avanzaba. Al ver las curvas en el Editor de Curvas, se puede tomar cada fotograma clave y desplazarlo, lo que modifica magnitudes o tiempos, pero también se puede seleccionar un conjunto de ellos y desplazarlos a la vez, como también conjuntos de curvas. Se puede duplicar una misma acción y hacer que se repita, lo que crea ciclos o duplica una pose animada ya existente y que se debe volver a usar más adelante. Así que, en vez de efectuar el mismo proceso para generar esa pose, simplemente se duplican los fotogramas clave que la componen y se ahorra tiempo de trabajo.

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2.3. Cómo importar audio al software Entre las variadas maneras de realizar animación en 3ds Max, una muy útil es trabajar con archivos de audio. Esto permite, según el caso, poder realizar sincronización vocal o lip sync cuando se tiene que animar un personaje que habla. También puede ser el caso que el personaje tenga que moverse según la música o sincronizar pasos. Los casos pueden ser tantos como te imagines. Para importar archivos de audio, los pasos son sencillos: 



Abre el mini Editor de Curvas desde el botón en el panel Línea de Tiempo . En la lista de elementos, en el Panel de Control , arriba de todo hay un elemento llamado Sound . Al hacer doble clic en él, se abrirá la ventana de asignación de archivo de audio ProSound .

Figura 16: Ventana de ProSound






Add ), En la opción Añadir ( ( Add ), seleccionas el archivo de audio en formato f ormato .wav (no excluyente),

Al ser cargado el audio, puedes observar el gráfico de ondas al hacer doble clic en la línea de tiempo ya al acceder a la opción Configure> Show Sound Track.

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Figura 17: Visualización Visualización de gráfico de onda en línea de tiempo


De esta forma, se añade audio a la escena para poder trabajar y sincronizar animaciones con la posibilidad de observar también los cambios de ondas en el audio, que a veces es de utilidad para advertir ciertos cambios o fijar puntos en los que deba ir un fotograma clave en particular.

2.4. Otras herramientas: Time Tags, Constraints y Morph Targets En la animación 3D, se puede contar con numerosas herramientas herramientas que ayudan a realizar la tarea. Entre las más diversas que te puedas imaginar, algunas de las más típicas y casi siempre presentes son las que se van a explicar a continuación.

Time Tag Se marcan momentos o eventos en la animación que permiten acceder rápidamente a estos, como una especie de índice de tiempos. Para realizar un Time Tag, se hace lo siguiente: 



Se ubica el deslizador de tiempo en la posición deseada. Se accede a opciones de Time Tag en el botón Add Time Tag , por debajo de la Línea de Tiempo .

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



Aparecerá una ventanita donde se puede nombrar el evento que se va a indizar. Luego, si se vuelve a acceder, se tendrá la posibilidad de ingresar un tag nuevo, pero también, al hacer clic en uno ya existente, se dirigirá el deslizador de tiempo a donde se ha asignado dicho tiempo a través de ese tag.

Figura 18: Lista de tags existentes y opción para añadir nuevo


Constraints Limitadores. Estas propiedades definen limitaciones que sirven para que los controles puedan manipular partes del esqueleto o, mejor dicho, que determinadas partes del esqueleto obedezcan a uno o varios controles y solamente a ese o esos controles. Se utiliza mucho para crear controles en el desarrollo de riggings más avanzados y complejos, y adquiere niveles y subniveles de controladores, según la complejidad.

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Morph Targets Estos son modificadores de deformación que se pueden asignar a la malla 3D de un personaje particularmente para producir deformaciones en el rostro respecto al habla. Se utilizan para simular, entre otras cosas, las deformaciones de la boca y expresar vocales y consonantes. Junto con la importación de audios, aporta notablemente en el desarrollo del lip sync.

2.5. Animación de vehículos: plug-in Craft Director No solo los personajes llevan un rig para ser animados. Los vehículos también entran en el rubro. Este plug-in compatible con 3ds Max permite desarrollar riggings dinámicos en vehículos, de manera que estos puedan interactuar con superficies, generar amortiguación, inercia, dinámicas físicas varias, etcétera. Además, permite generar flujos de tráfico vehicular al introducir varios modelos en una escena, por así decirlo, procesada de manera automática. Las posibilidades son aplicables tanto para cinemáticas realistas, como para videojuegos y aplicaciones.

Figura 19: Plug-in Craft Director

Fuente: adaptación propia con base en [Imagen sin título sobre ejemplos de interfaz de Plugin Craft Director]. (s. f.). Recuperada de https://goo.gl/LQLEB6

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Referencias [Imagen sin título sobre ejemplos de interfaz de Plugin Craft Director]. (s. f.).

Recuperada de http://www.craftanimations.com/default/includes/themes/craft/images/cds_hostsyst ems_screen.jpg [Imagen sin título sobre estructura de rig creada con Plugin Bones Pro]. (s. f.).

Recuperada de http://www.bonespro.com/wpcontent/uploads/title_images/bonespro_header_05.jpg [Imagen sin título sobre Personaje riggeado con Shater AutoRig]. (s. f.). Recuperada de

https://www.youtube.com/watch?v=UhUHTz4vCs4, (minuto 12:35), redirigida desde https://www.youtube.com/watch?v=UhUHTz4vCs4, http://shaterstudio.blogspot.com.ar/2015/03/shater-autorig.html [Imagen sin título sobre personaje riggeado en Mixamo]. (s. f.). Recuperada de

http://blog.mixamo.com/assets/01_Mixamo-2-webgl-viewer-blog.jpg Autodesk 3ds Max. (2016). Service Pack 6 . EE. UU.: Autodesk Inc. MEDIAactive. (2015). El Gran Libro de 3ds Max 2015. España: Marcombo, S. A. Murdock, K. L. (2014). Autodesk 3ds Max 2014 Bible (Traducción propia). EE. UU.: Web

Digital Edition.

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ANIMACION3D_Lectura 1

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